曼尼可霉素的分子结构 (图片来源:参考文献)
新的抗生素,不只是发现了一种药物这么简单。
麦克马斯特大学的研究团队在《自然》期刊上发表论文,宣布发现了一种全新的抗生素。这种被命名为曼尼可霉素的化合物,能有效杀灭包括沙门氏菌、大肠杆菌和克雷伯菌在内的多种高危耐药细菌。更令人振奋的是,它的作用机理是全新的,这为开发全新类别的抗菌药物打开了大门。
曼尼可霉素的独特之处在于,它能精准地阻塞细菌核糖体的出口位点。
核糖体是细菌细胞内的蛋白质合成工厂,可以将其想象成一条繁忙的生产流水线。新合成的蛋白质必须及时从生产线末端移出,后续的合成过程才能继续。曼尼可霉素的作用,就是卡住这个唯一的出口,让整个蛋白质合成流水线陷入瘫痪。无法合成必需蛋白质的细菌,最终只能走向死亡。
想杀死细菌其实本身不难,难的是专门杀细菌而不杀死人体细胞。细菌细胞和人体细胞的主要区别就在于它们的核糖体结构不同,因此许多抗生素都集中攻击核糖体上少数几个已知的靶点。这就导致细菌演化出广泛的防御策略来应对,这就是所谓的抗药性。然而,对于出口位点这个全新的靶点,细菌在历史上从未承受过任何打击,因此尚未进化出相应的耐药机制。这意味着,针对这一靶点的药物可能在未来很长一段时间内都保持高效。
早在上世纪,科学家就从土壤中的链霉菌中发现了金霉素和土霉素,引领医学进入了抗生素时代。
团队采用了分级分离的先进实验技术,对龟裂链霉菌产生的复杂化学混合物进行精细分离。
通过过滤掉土霉素等已知且含量丰富的化合物,研究人员成功分离出了那些多年来一直被忽视的微量分子,曼尼可霉素正是其中之一。
目前,团队正在积极推进曼尼可霉素的临床前开发。初步研究显示,这种新抗生素对人类细胞无毒,并且在实验室感染的模型中表现良好,这标志着它已跨越了早期研发的关键里程碑。
团队目前正在优化药物的体内驻留时间,并已合成60种不同的衍生物,计划从中筛选出最优的候选分子推向临床。怀特教授对前景表示乐观,他认为这条研发路径清晰,甚至有可能通过进一步改造,扩大该药物的抗菌谱。
科学大院
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